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神奇的嗅觉传感器-手机有望拥有电子鼻

2013-12-18 sensor 760

对于现存的气敏传感器来说,自身有一定的局限性,比如说只能通过化学反应监测特定的毒气、气体或者粉尘,对于其他物质并不敏感。相比之下,质谱仪虽然体积要大一些,但是它可以确定物体的组成原子、分析物质的成分,从而达到检测化学元素和有毒气体的效果。

嗅觉传感器在过去的几年里,联合国防高级研究项目局(DARPA)和其他机构一直在研究如何把质谱仪这类分析仪器缩小体积,但是真空泵部分却无法攻克。后来他们和Honeywell公司合作,把真空泵的体积做得非常小,现在一个一美分大小的传感器足以监测到很多种气体和化学物质。

“我们打造了全世界最小的真空泵,把分析仪器推向了一个全新的高度。”Honeywell公司ACS Labs实验室的首席科研家Wei Yang表示,其实很多人都在尝试把分析仪器缩小,但是真空泵成为了主要的拦路虎。“他们的产品最小也有砖块那么大,功耗为100瓦。而我们这款传感器非常小,只需要1瓦的功耗即可正常工作。”

为了制造世界最小的真空泵,Honeywell需要把10万块涡轮叶片放到直径为1厘米的磁盘上。借助于MEMS技术,这种涡轮叶片达到微米级别,现在一个8英寸的硅晶片上可以制造数百个这样的磁盘。每个真空泵需要两个这样的磁盘,其中一个是固定的,一个是转动的。这两个磁盘里面的涡轮叶片会产生一个强大的吸力效应,配合其他组件产生真空。

据介绍,联合国防高级研究项目局已经把这种传感器装置到无人机里面。而Honeywell希望能够把它推向工业、医疗和消费领域。Honeywell公司最近把一种“电子鼻”嗅觉传感器展示到大众面前,对于这种传感器来说,最令人激动的地方无疑是把它们装置到智能手机里面,让手机也拥有‘嗅觉’。这样一来,手机也可以检测有毒物质和空气质量指标。到时候,不管人走到哪个地方,都会有相应的环境数据,甚至在地图上动态监测某些气体的移动状况。

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